[0001] Die Erfindung betrifft Kompaktierungsvorrichtungen gemäß den Oberbegriffen der Patentansprüche
1 und 10 sowie ein Verfahren zum Betrieb einer Kompaktierungsvorrichtung.
[0002] Kompaktierungsvorrichtungen dienen dem Zweck, entleerte Gebinde in ihrem Volumen
zu reduzieren. Die Kompaktierung ermöglicht eine platzsparende Lagerung oder Zwischenlagerung
und einen einfachen, kostengünstigen Transport der volumenreduzierten Gebinde.
[0003] Bei einem solchen Gebinde kann es sich beispielsweise um eine Einwegplastikflasche
(z.B. PE-Flasche oder PET-Flasche) oder um eine Getränkedose aus Kunststoff oder Blech
handeln.
[0004] Eine Kompaktierungsvorrichtung der betrachteten Art findet insbesondere Anwendung
im Zusammenspiel mit einem Leergutrücknahmeautomaten, über den ein Verbraucher Leergut
gegen Rückgabe eines Pfandes abgeben kann. Ein Leergutrücknahmeautomat nimmt Leergut
in Formen von Gebinden an und führt diese Gebinde einer Kompaktierungsvorrichtung
zu.
[0005] Aus der
DE 20 2008 017 890 U1 ist eine gattungsgemäße Kompaktierungsvorrichtung bekannt, die zwei rotierende Walzen
aufweist, die sich gegensinnig drehen und in deren Zwischenbereich zu kompaktierende
Gebinde eingezogen werden. Zur Unterstützung des Einzugs ist eine rotierende Paddelanordnung
vorgesehen, die eine Paddelwelle und mehrere mit der Paddelwelle verbundene Paddel
aufweist. Die Paddel führen ein leeres Gebinde den Walzen zu und drücken dieses gegen
die Walzen, um den Einzug des Gebindes durch die Walzen zu unterstützen.
[0006] Es besteht ein fortlaufender Bedarf, derartige Kompaktierungsvorrichtungen zu verbessern.
Ein Verbesserungsbedarf besteht insbesondere im Hinblick darauf, ein Gebinde sicher
und ohne die Gefahr eines Abprallens an einem der Paddel der Paddelanordnung zuzuführen.
Ein Verbesserungsbedarf besteht auch im Hinblick auf die Qualität der Kompaktierung
des Gebindes durch die Walzen.
[0007] Dementsprechend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, Kompaktierungsvorrichtungen
und Verfahren zum Kompaktieren von Gebinden zur Verfügung zu stellen, die eine hohe
Zuverlässigkeit im Hinblick auf den Einzug eines Gebindes aufweisen und/oder einen
hohen Kompaktierungsgrad erreichen.
[0008] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Kompaktierungsvorrichtung mit den Merkmalen
des Anspruchs 1, eine Kompaktierungsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 10
und ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 13 gelöst. Ausgestaltungen der Erfindungen
sind in den Unteransprüchen angegeben.
[0009] Danach sieht ein erster Aspekt der vorliegenden Erfindung vor, die Drehachse der
Paddelwelle winklig zu der Drehachse mindestens einer rotierenden Walze anzuordnen,
so dass die Paddelwelle geneigt in der Kompaktierungsvorrichtung angeordnet ist. Durch
die geneigte Anordnung der Paddelwelle in der Kompaktierungsvorrichtung wird ermöglicht,
dass der Einzug eines Gebindes mitlaufend im Hinblick auf die Rotationsrichtung der
Paddelwelle und dabei in tangentialer Richtung bezogen auf die Kreisbahn der Paddel
erfolgt. Hierdurch wird die Gefahr eines Abprallens von Gebinden an den Stirnseiten
der Paddel deutlich reduziert, so dass die Einzugsbedingungen deutlich verbessert
werden.
[0010] Darüber hinaus ist die geneigte Anordnung der Paddelwelle in der Kompaktierungsvorrichtung
mit dem Vorteil einer geringen Bauhöhe der Kompaktierungsvorrichtung verbunden, da
die Walzen einerseits und die Paddelwelle andererseits nicht parallel beabstandet
angeordnet werden müssen.
[0011] In einer Ausführungsvariante verlaufen die Drehachse der Paddelwelle und die Drehachse
der mindestens einen rotierenden Walze in einem Winkel zwischen 15° und 75°, insbesondere
in einem Winkel zwischen 30° und 60° zueinander. Diese Winkeligkeit lässt sich veranschaulichen,
wenn man den in der Praxis üblichen Fall betrachtet, dass die Drehachse der mindestens
einen rotierenden Walze in einer horizontalen Ebene der Kompaktierungsvorrichtung
verläuft. Die Drehachse der Paddelwelle ist dann zwischen 15° und 75°, insbesondere
zwischen 30° und 60° gegenüber der horizontalen Ebene geneigt. Bei einer Neigung von
0° würde die Drehachse der Paddelwelle parallel zur horizontalen Ebene verlaufen (welcher
Fall erfindungsgemäß gerade ausgeschlossen ist). Sofern mehrere rotierende Walzen
vorgesehen sind, so verlaufen sämtliche Drehachsen der rotierenden Walzen in der horizontalen
Ebene der Kompaktierungsvorrichtung.
[0012] Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind die Paddel der Paddelanordnung
dazu ausgebildet, das Gebinde in die Vorrichtung einzuziehen, zu perforieren und zu
verdichten, bevor es der mindestens einen rotierenden Walze zugeführt wird. Die Paddelanordnung
erfüllt damit drei Funktionen. Erstens die Realisierung eines sicheren Einzugs des
Gebindes. Zweitens ein erstes Evakuieren des Gebindes einschließlich ggf. der Bereitstellung
von Perforationen. Drittens die Bereitstellung einer ersten Verformungsarbeit zum
Verdichten des Gebindes.
[0013] Zur Realisierung dieser Funktionalität ist gemäß einer Ausführungsvariante vorgesehen,
dass die Paddel der Paddelanordnung an ihrer jeweiligen Stirnseite Dornen oder dergleichen
zur Perforation und Evakuierung des Gebindes aufweisen. Auch ist in einer Ausgestaltung
vorgesehen, dass die Paddelwelle mit einer höheren Rotationsgeschwindigkeit rotiert
als die mindestens eine Walze. Das der Paddelanordnung zugeführte Gebinde erfährt
somit bereits eine Perforierung und Verdichtung bevor es der mindestens einen Walze
zur Kompaktierung zugeführt wird. Die Paddelanordnung stellt insofern einen Vorverdichter
der Kompaktierungsvorrichtung dar, der das Gebinde zu einem gewissen Grade staucht
und flach drückt und anschließend einer Walzen spalte zuführt.
[0014] Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung umfasst die Kompaktierungsvorrichtung
zwei parallel angeordnete Walzen, die als Kegelwalzen ausgebildet sind. Dabei sind
die beiden Kegelwalzen mit gegensinniger Kegelorientierung gepaart angeordnet, wodurch
eine parallele Anordnung der Walzenachsen trotz der Ausbildung als Kegelwalzen vorliegt.
Die beiden parallel angeordneten Walzen befinden sich dabei in einer horizontalen
Ebene der für den Betrieb aufgestellten Kompaktierungsvorrichtung.
[0015] Eine Ausführungsvariante dieser Ausführungsform sieht vor, dass auch die Paddel der
Paddelanordnung trichterförmig ausgebildet sind, d.h. die Breite der Paddel von einem
vorderen Ende der Paddelwelle zu einem hinteren Ende der Paddelwelle zunimmt. Dabei
kann vorgesehen sein, dass die Paddel der Paddelanordnung die gleiche Konizität wie
die Kegelwalzen aufweisen.
[0016] Eine weitere Ausführungsvariante sieht vor, dass die Paddelwelle mechanisch mit einer
der rotierenden Kegelwalzen gekoppelt ist. Eine solche Kopplung kann beispielsweise
über eine Stirnradverzahnung der Paddelwelle erfolgen, die mit einer Verzahnung einer
der Kegelwalzen in Eingriff steht. Eine solche mechanische Kopplung ermöglicht einen
einfachen Antrieb sämtlicher rotierender Teile der Kompaktierungsvorrichtung. Das
Verhältnis zwischen der Rotationsgeschwindigkeit der Walzen und der Rotationsgeschwindigkeit
der Paddelwelle kann dabei beispielsweise über das Übersetzungsverhältnis einer Verzahnung
von Paddelwelle und Kegelwalze eingestellt sein.
[0017] Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die Kompaktierungsvorrichtung
zwei parallel angeordnete Walzen aufweist, die als Kegelwalzen ausgebildet sind, wobei
die beiden Kegelwalzen mit gegensinniger Kegelorientierung gepaart angeordnet sind.
Dabei wird ein zu kompaktierendes Gebinde durch einen zwischen den Kegelwalzen ausgebildeten
Walzspalt gefördert.
[0018] Diese erfindungsgemäße Lösung ist mit dem Vorteil einer verbesserten Perforation
bzw. eines verbesserten Zerreißens des Gebindes verbunden. Dies hängt damit zusammen,
dass das Gebinde im Walzenspalt zwischen den beiden Kegelwalzen zusätzlichen Kräften
aufgrund des Umstandes ausgesetzt ist, dass die Kegelwalzen an den Außenrändern unterschiedliche
Umlaufgeschwindigkeiten aufweisen und nur in ihrer Mitte die gleiche Umlaufgeschwindigkeit
besitzen. Hierdurch wird das Gebinde zum Einen an den Außenrändern der Kegelwalzen
mit zusätzlichen Zugkräften beaufschlagt und zum Anderen zur Walzenmitte hin zentriert.
[0019] Die Kompaktierungsvorrichtung gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung
unter Verwendung zweier Kegelwalzen wird in einer vorteilhaften Ausgestaltung mit
dem ersten Erfindungsaspekt der Bereitstellung einer geneigten Paddelwelle kombiniert.
Dabei kann vorgesehen sein, dass das Gebinde beim Einlauf auf einen Randbereich eine
Kegelwalzen gelenkt wird, in dem sich die Umlaufgeschwindigkeiten der beiden Kegelwalzen
am stärksten unterscheiden, so dass starke Kräfte auf das Gebinde wirken und eine
gute Perforation bereitgestellt wird. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass der
zweite Erfindungsaspekt auch ohne den ersten Erfindungsaspekt, also ohne eine geneigte
Anordnung der Paddelwelle realisiert werden kann.
[0020] Gemäß einer Ausgestaltung des zweiten Erfindungsaspektes sind die Kegelwalzen derart
ausgebildet, dass das Gebinde beim Passieren der Kegelwalzen einen Verschränkungsschnitt
erfährt. Als Verschränkungsschnitt wird dabei ein Schnitt bezeichnet, der zu einer
Verschränkung des aufgeschlitzten und perforierten Gebindes dahingehend führt, dass
ein Auffedern des Gebindes nach Verlassen der Kompaktierungsvorrichtung weitgehend
verhindert ist. Die einzelnen perforierten Materialbereiche des Gebindes somit derart
miteinander verschränkt, dass ein Auffedern nicht oder nur in geringem Maße möglich
ist. Dies ist mit dem Vorteil einer anhaltenden Volumenreduktion auch nach Verlassen
der Kompaktierungsvorrichtung verbunden.
[0021] Zur Realisierung eines Verschränkungsschnittes im Gebinde sind an der Oberfläche
der Kegelwalzen Dornen oder dergleichen ausgebildet, die jeweils in den zwischen den
Kegelwalzen ausgebildeten Walzspalt hineinragen und beim Fördern des Gebindes durch
den Walzspalt hindurch eine entsprechende Verschränkung des Gebindes bereitstellen.
[0022] Gemäß einem weiteren Erfindungsaspekt stellt die Erfindung ein Verfahren zum Betrieb
einer Kompaktierungsvorrichtung gemäß dem Anspruch 1 bereit. Dabei ist vorgesehen,
dass das Gebinde mitlaufend im Hinblick auf die Rotationsrichtung der Paddelwelle
der Paddelanordnung zugeführt wird. Das Gebinde wird somit der Kompaktierungsvorrichtung
mit einer Geschwindigkeit zugeführt, die zumindest eine Bewegungskomponente aufweist,
die mit der Rotationsrichtung der Paddelwelle übereinstimmt. Durch diese mitlaufende
Zuführung des Gebindes wird die Gefahr, dass das Gebinde beim Zuführen an einem Paddel
der Paddelanordnung abprallt und zurückgeworfen wird, erheblich reduziert.
[0023] Gemäß seiner Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist weiter vorgesehen,
dass das Gebinde mit demselben Bewegungsvektor, den auch die Paddel der Paddelwelle
aufweisen, der Paddelanordnung zugeführt wird. Damit erfolgt die Zuführung des Gebindes
in tangentialer Richtung bezogen auf die Kreisbahn, die die Paddel ausführen. Diese
tangentiale Zuführung des Gebindes reduziert weitergehend die Gefahr einer Kollision
des Gebindes mit einem der Paddel der Paddelanordnung beim Zuführen des Gebindes.
Durch den tangentialen Einzug des Gebindes liegt ein Gleichlauf der Bewegung von Gebinde
und Paddel der Paddelwelle vor.
[0024] Dabei kann vorgesehen sein, dass das Gebinde, das üblicherweise eine längliche Ausdehnung
besitzt, einer Fördereinrichtung, die das Gebinde der Kompaktierungsvorrichtung zuführt,
in schräger Ausrichtung entnommen wird, insbesondere unter einem Winkel zwischen 30°
und 60°, beispielsweise unter einem Winkel von 45° bezogen auf die Horizontalebene
der Kompaktierungsvorrichtung, und in dieser Orientierung in die Paddelanordnung der
Kompaktierungsvorrichtung hineinfällt. Hierdurch wird erreicht, dass das Gebinde zusätzlich
zu seiner Zuführung in tangentialer Richtung auch gleich eine geeignete Orientierung
für die Zuführung zu der mindestens einen Walze aufweist. Zur entsprechenden Entnahme
des Gebindes von einer solchen Fördereinrichtung kann an der Fördereinrichtung beispielsweise
eine entsprechende Leitkontur bereitgestellt sein, die das Gebinde unter einem bestimmten
Winkel der Fördereinrichtung entnimmt.
[0025] Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung anhand
eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:
- Figur 1
- eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Kompaktierungsvorrichtung, die
eine Antriebsvorrichtung, zwei Kegelwalzen und eine Paddelanordnung umfasst;
- Figur 2
- eine perspektivische Ansicht der Antriebsvorrichtung und der zwei Kegelwalzen der
Kompaktierungsvorrichtung der Figur 1;
- Figur 3
- eine perspektivische Ansicht der einzelnen Komponenten der Kompaktierungsvorrichtung
der Figur 1 ohne Darstellung des umgebenden Gehäuses;
- Figur 4
- eine weitere perspektivische Ansicht der Kompaktierungsvorrichtung der Figur 1, wobei
die Ansicht schräg von oben auf die schräg angeordnete Paddelwelle und einen Einzugsschacht
der Kompaktierungsvorrichtung erfolgt;
- Figur 5
- die Darstellung der Kompaktierungsvorrichtung der Figur 4, wobei jedoch lediglich
die Kegelwalzen und die Paddelanordnung erkennbar dargestellt sind;
- Figur 6
- eine Ansicht von oben der Kompaktierungsvorrichtung der Figur 1 unter Darstellung
eines Gebindes, das von der Kompaktierungsvorrichtung aufgenommen wird;
- Figur 7
- die Aufnahme eines Gebindes entsprechend der Figur 6 in einer perspektivischen Ansicht;
und
- Figur 8
- eine Schnittansicht entlang der Linie A-A der Figur 6 ebenfalls unter Darstellung
eines Gebindes, das von der Kompaktierungsvorrichtung aufgenommen wird.
[0026] Die Figur 1 zeigt eine Kompaktierungsvorrichtung 1, die eine Walzenanordnung 2 mit
zwei rotierenden Walzen, eine Antriebsvorrichtung 3, eine Paddelanordnung 4, einen
Einzugsschacht 5 und ein Umfangsgehäuse 6 umfasst. Die Vorrichtung 1 weist des Weiteren
eine Grundplatte 7 auf, auf der die Antriebsvorrichtung 3 angeordnet ist und die das
Gehäuse 6 abstützt.
[0027] Die in der Figur 1 dargestellten Grundkomponenten der Kompaktierungsvorrichtung 1
werden anhand der Figuren 2, 3, 4 und 5 im Folgenden im Einzelnen erörtert. Gemäß
Figur 2 umfasst die Antriebsvorrichtung 3 einen motorischen Antrieb 31, der eine Antriebswelle
32 antreibt. Die Antriebswelle 32 ist beispielsweise über ein Schneckenradgetriebe
33 mit einer Abtriebswelle 34 gekoppelt. Die Abtriebswelle 34 treibt die eine Walze
21 von zwei die Walzenanordnung 2 bildenden Antriebswalzen 21, 22 an. Die beiden Antriebswalzen
21, 22 sind horizontal, d.h. in der Ebene der Grundplatte 7 und zueinander parallel
angeordnet. Ihre jeweiligen Drehachsen X1 und X2 verlaufen dementsprechend parallel.
[0028] Die beiden Walzen 21, 22 sind jeweils als Kegelwalzen ausgebildet, d.h. sie besitzen
eine kegelförmige Form. Dabei sind sie mit gegensinniger Kegelorientierung gepaart
zueinander angeordnet, so dass trotz der Ausbildung als Kegelwalzen eine parallele
Anordnung der Drehachsen X1, X2 vorliegt.
[0029] Die Kegelwalzen 21, 22 weisen jeweils einen Walzengrundkörper 210, 220 mit konischer
Form auf, an dessen Umfang eine Mehrzahl von Dornen 211, 221 ausgebildet sind. Dabei
verläuft zwischen den beiden Kegelwalzen 21, 22 ein Walzspalt 23, durch den ein Gebinde
gefördert werden kann. Der Walzspalt 23 ist in der Darstellung der Figur 2 nur undeutlich
zu erkennen, da die einzelnen Dornen 211, 221 der Kegelwalzen 21, 22 in den Walzspalt
23 ragen. Ein Walzspalt 23 ist nichts desto trotz ausgebildet, so dass ein Gebinde
durch den Spalt 23 gefördert werden kann.
[0030] Die mit der Abtriebswelle 34 gekoppelte Kegelwalze 21 weist des Weiteren an ihrem
stirnseitigen Ende eine Zahnradscheibe 212 auf, die eine Außenverzahnung besitzt.
Diese Zahnradscheibe 212 kämmt mit einer weiteren Zahnradscheibe 222, die an der einen
Stirnseite der anderen Kegelwalze 22 angeordnet ist. Die Zahnradscheibe 222 ist dabei
an dem stirnseitigen Ende der Kegelwalze 22 angeordnet, an der der Kegel des Walzenrundkörpers
220 seinen größten Durchmesser besitzt. Dementsprechend ist die Zahnradscheibe 212
der Kegelwalze 21 an demjenigen Ende der Kegelwalze 21 angeordnet, an der der Kegel
des Walzengrundkörpers 210 den geringsten Durchmesser aufweist.
[0031] Die zweite Kegelwalze 22 weist an ihrem anderen stirnseitigen Ende eine Kegelverzahnung
223 auf, die mit einer Verzahnung 43 einer Paddelwelle der Paddelanordnung 4 kämmt,
die in Bezug auf die Figur 3 noch erläutert werden wird.
[0032] Die Kraftübertragung der Komponenten der Figur 2 ist derart, dass ein Drehmoment
der Antriebswelle 32 über das Schneckenradgetriebe 33 auf die Abtriebswelle 34 übertragen
wird. Dadurch wird die erste Kegelwalze 21 in Rotation versetzt. Die Rotation der
Kegelwalze 21 wird über die Zahnradscheiben 212, 222 auf die zweite Kegelwalze 22
übertragen, die mit gleicher Geschwindigkeit, jedoch gegensinnig rotiert. Die Drehbewegung
der zweiten Kegelwalze 22 wird über die Verzahnungen 223 und 43 auf die Paddelwelle
der Paddelanordnung 4 übertragen. Dabei kann ein gewünschtes Übersetzungsverhältnis
eingestellt werden.
[0033] Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist dabei vorgesehen, dass die Paddelwelle
mit einer höheren Rotationsgeschwindigkeit rotiert als die Kegelwalzen. Beispielsweise
beträgt die Rotationsgeschwindigkeit der Paddelwelle das zweifache oder allgemein
ein n-faches der Rotationsgeschwindigkeit der Kegelwalzen 21, 22.
[0034] Die Figur 3 zeigt zusätzlich zu den in Bezug auf die Figur 2 erläuterten Komponenten
die Paddelanordnung 4. Diese besteht aus der bereits erwähnten Paddelwelle 41 sowie
einer Mehrzahl von Paddeln 42. Im dargestellten Ausführungsbeispiel, jedoch nicht
notwendigerweise sind drei Paddel in symmetrischer Anordnung, d.h. umlaufend gleichmäßig
mit der Paddelwelle 41 verbunden. Die Paddelwelle 41 bildet an ihrem unteren Ende
die bereits in Bezug auf die Figur 2 erwähnte Stirnradverzahnung 43 aus, die mit der
Kegelverzahnung 223 der zweiten Kegelwalze 22 kämmt.
[0035] Es ist weiter erkennbar, dass die Paddel 42 der Paddelanordnung 4 selbst trichterförmig
ausgebildet sind, und sich ihr radialer Abstand von der Paddelwelle 41 dementsprechend
von einem Minimum am unteren Ende der Paddelwelle 41 stetig bis zu einem Maximum erhöht.
Weiter ist vorgesehen, dass die Paddel 42 der Paddelanordnung an ihrer jeweiligen
Stirnseite Dornen 421 ausbilden, die einer Perforation und Evakuierung eines Gebindes
dienen.
[0036] Es wird darauf hingewiesen, dass die Drehachse X3 der Paddelwelle 43 winklig, also
nicht parallel zu den Drehachsen X1, X2 (vgl. Figur 2) der Kegelwalzen 21, 22 verläuft.
Hierdurch wird zum Einen eine geringe Bauhöhe der Kompaktierungsvorrichtung 1 erreicht.
Zum Anderen wird der Einzug eines Gebindes verbessert und sicherer gestaltet, wie
in Bezug auf die Figuren 6 bis 8 noch erläutert werden wird.
[0037] Die Figur 4 zeigt die Kompaktierungsvorrichtung der Figur 1 in einer Darstellung
schräg von oben, in der der Einzugsschacht 5 und deren Zusammenspiel mit der Paddelanordnung
4 besser erkennbar ist. Danach verjüngt sich der Einzugsschacht 5 nach unten, d.h.
in Richtung der Kegelwalzen 21, 22, wobei der Einzugsschacht 5 eine Rutschfläche 51
ausbildet, entlang derer ein zu kompaktierendes Gebinde einem Endbereich der Walzenanordnung
2 zugeführt wird, d.h. einem Bereich der Walzenanordnung 2, in dem die Umlaufgeschwindigkeiten
der beiden Kegelwalzen 21, 22 am stärksten differieren. Die Umlaufgeschwindigkeiten
der beiden Kegelwalzen 21, 22 sind allein in der Mitte der Kegelwalzen 21, 22 identisch.
[0038] Weiter wird darauf hingewiesen, dass die Paddel 42 aufgrund ihrer konischen Form
ebenfalls einen Teilbereich des Einzugsbereichs ausbilden und zusammen mit dem Einzugsschacht
5 einen sich nach unten verjüngenden Einzugsbereich bilden.
[0039] Die Darstellung der Figur 5 entspricht der Darstellung der Figur 4, wobei jedoch
lediglich die Kegelwalzen 21, 22 und die Paddelanordnung 4 mit der Paddelwelle 41
und dem Paddel 42 im Einzelnen dargestellt ist. In dieser Darstellung lässt sich gut
die geneigte Anordnung der Paddelwelle 41 in der Kompaktierungsvorrichtung 1 erkennen.
[0040] Die Figuren 6 bis 8 zeigen in verschiedenen perspektivischen Darstellungen das Zuführen
eines Gebindes 8, im dargestellten Ausführungsbeispiel einer Flasche, zu der Kompaktierungsvorrichtung
1. Das Ausführungsbeispiel zeigt dabei ein besonders großes Gebinde, das durch die
Kompaktierungsvorrichtung 1 kompaktiert wird. Die Kompaktierungsvorrichtung 1 ist
ebenso geeignet, Gebinde mit kleineren Ausmaßen zu kompaktieren.
[0041] Das Gebinde 8 wird beispielsweise einem Förderband entnommen, das die Gebinde der
Kompaktierungsvorrichtung zuführt. Dabei sind am Ende des Förderbandes z.B. Führungsbleche
oder dergleichen derart angeordnet, dass das Gebinde 8 in schräger Anordnung, beispielsweise
unter einem Winkel von 45° in den Einzugsschacht 5 hineinfällt. Dabei ist vorgesehen,
dass das Gebinde 8 im Hinblick auf die Rotationsrichtung der Paddelwelle 41 bzw. der
Paddel 42 der Paddelanordnung 4 mitlaufend zugeführt wird.
[0042] Insbesondere ist vorgesehen, dass das Gebinde 8 den gleichen Bewegungsvektor wie
die Paddel 42 der Paddelanordnung 4 aufweist, so dass die Zuführung des Gebindes 8
in tangentialer Richtung bezogen auf die Kreisbahn, die die Paddel 42 ausführen, erfolgt.
Dadurch wird verhindert, dass das Gebinde 8 an den einzelnen Paddeln 42, insbesondere
an den Stirnseiten der Paddel 42 abprallt und damit der Kompaktierungsvorrichtung
1 nicht ordnungsgemäß zugeführt werden kann. Durch die Neigung der Paddelwelle 41
kann ein solcher tangentialer Einzug trotz der durch die Schwerkraft bewirkten vertikalen
Bewegungskomponente des Gebindes 8 erreicht werden.
[0043] Das Gebinde 8 wird dann, wie bereits erläutert, durch die Paddel 42, insbesondere
die an der Stirnseite der Paddel 42 angeordneten Dorne 421 in Richtung der beiden
Kegelwalzen 21, 22 eingezogen und dabei durch die Dorne 421 evakuiert und perforiert,
wobei bereits eine erste Verdichtung des Gebindes 8 erfolgt. Das Gebinde 8 wird dann
dem Walzspalt 23 zwischen den beiden Kegelwalzen 21, 22 zugeführt, und zwar an einem
Randbereich des Walzenpaares, so dass das Gebinde mit Dornen 211, 221 unterschiedlicher
Umdrehungsgeschwindigkeiten durchdrungen wird, was zum einen zu einem verbesserten
Perforieren und Aufreißen des Gebindes und zum anderen zu einer Zentrierung des zu
kompaktierenden Gebindes in die Mitte der Walzenanordnung 21, 22, in der die Umlaufgeschwindigkeiten
der beiden Walzen 21, 22 identisch sind, führt.
[0044] Bei Durchtreten durch den Walzspalt 23 erfährt das Gebinde 8 einen Verschränkungsschnitt,
der verhindert, dass das Gebinde 8 nach Verlassen der Kompaktierungsvorrichtung 1
wieder auffedert. Das platt gedrückte und verschränkte Gebinde wird dann beispielsweise
in einem Sammelbehälter aufgefangen und zwischengelagert, bis es beispielsweise einer
Endlagerung oder einem Recyceln zugeführt wird.
[0045] Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausgestaltung nicht auf das vorstehend dargestellte
Ausführungsbeispiel, das lediglich beispielhaft zu verstehen ist. So kann zum Beispiel
vorgesehen sein, dass Form und Anzahl der Paddel und die Neigung der Paddelwelle der
Paddelanordnung anders ausgebildet sind. Auch z.B. die konkrete Ausgestaltung der
Kegelwalzen sowie des Einzugsschachts ist lediglich beispielhaft zu verstehen. Des
Weiteren versteht es sich, dass die Antriebsvorrichtung grundsätzlich in beliebiger
Weise bereitgestellt werden kann.
1. Kompaktierungsvorrichtung (1) zum Kompaktieren von Gebinden (8), die aufweist:
- eine rotierende Paddelanordnung (4), die dazu vorgesehen ist, ein Gebinde (8) mindestens
einer rotierenden Walze (21, 22) zuzuführen, wobei die Paddelanordnung (4) eine Paddelwelle
(41) und mehrere mit der Paddelwelle (41) verbundene Paddel (42) aufweist, und
- mindestens eine rotierende Walze (21, 22) zum Kompaktieren des Gebindes (8),
dadurch gekennzeichnet,
dass die Drehachse (X3) der Paddelwelle (41) winkelig zu der Drehachse (X1, X2) der mindestens
einen rotierenden Walze (21, 22) verläuft, so dass die Paddelwelle (41) geneigt in
der Kompaktierungsvorrichtung (1) angeordnet ist.
2. Kompaktierungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehachse (X3) der Paddelwelle (41) und die Drehachse (X1, X2) der mindestens
einen rotierenden Walze (21, 22) in einem Winkel zwischen 15° und 75°, insbesondere
zwischen 30 ° und 60 ° zueinander verlaufen.
3. Kompaktierungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Paddel (42) der Paddelanordnung (4) dazu ausgebildet sind, das Gebinde (8) in
die Vorrichtung (1) einzuziehen, zu perforieren und zu verdichten, bevor es der mindestens
einen rotierenden Walze (21, 22) zugeführt wird.
4. Kompaktierungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Paddel (42) der Paddelanordnung (4) an ihrer jeweiligen Stirnseite Dornen (421)
zur Perforation und Evakuierung des Gebindes (8) aufweisen.
5. Kompaktierungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Paddelwelle (41) mit einer höheren Rotationsgeschwindigkeit rotiert als die mindestens
eine Walze (21, 22).
6. Kompaktierungsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Paddelwelle (41) mit der 2-fachen bis 4-fachen Rotationsgeschwindigkeit rotiert
verglichen mit der Rotationsgeschwindigkeit der mindestens einen Walze (21, 22).
7. Kompaktierungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch zwei parallel angeordneten Walzen (21, 22), die als Kegelwalzen ausgebildet sind,
wobei die beiden Kegelwalzen mit gegensinniger Kegelorientierung gepaart angeordnet
sind.
8. Kompaktierungsvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Paddel (42) der Paddelanordnung (4) ebenfalls trichterförmig ausgebildet sind.
9. Kompaktierungsvorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Paddelwelle (41) mechanisch mit einer der rotierenden Kegelwalzen (22) gekoppelt
ist, insbesondere über eine Stirnradverzahnung (43), die mit einer Verzahnung (223)
der entsprechenden Kegelwalze (22) in Eingriff steht.
10. Kompaktierungsvorrichtung (1) zum Kompaktieren von Gebinden, die aufweist:
- eine rotierende Paddelanordnung (4), die dazu vorgesehen ist, ein Gebinde (8) mindestens
einer rotierenden Walze (21, 22) zuzuführen, wobei die Paddelanordnung (4) eine Paddelwelle
(41) und mehrere mit der Paddelwelle (41) verbundene Paddel (42) aufweist, und
- zwei parallel angeordnete rotierende Walzen (21, 22) zum Kompaktieren des Gebindes
(4),
dadurch gekennzeichnet,
dass die zwei parallel angeordneten Walzen (21, 22) als Kegelwalzen ausgebildet sind,
die mit gegensinniger Kegelorientierung gepaart angeordnet sind, wobei das Gebinde
(8) durch einen zwischen den Kegelwalzen (21, 22) ausgebildeten Walzspalt (23) gefördert
wird.
11. Kompaktierungsvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Kegelwalzen (21, 22) derart ausgebildet sind, dass das Gebinde (8) beim Passieren
der Kegelwalzen (21, 22) einen Verschränkungsschnitt erfährt.
12. Kompaktierungsvorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Paddelwelle (41) mechanisch mit einer der rotierenden Kegelwalzen (22) gekoppelt
ist, insbesondere über eine Stirnradverzahnung (43), die mit einer Verzahnung (223)
der entsprechenden Kegelwalze (22) in Eingriff steht.
13. Verfahren zum Betrieb einer Kompaktierungsvorrichtung (1) gemäß Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Gebinde (8) mitlaufend im Hinblick auf die Rotationsrichtung der Paddelwelle
(41) der Paddelanordnung (4) zugeführt wird.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Gebinde (8) mit demselben Bewegungsvektor, den auch die Paddel (42) der Paddelanordnung
(4) aufweisen, der Paddelanordnung (4) zugeführt wird, so dass eine Zuführung des
Gebindes (8) in tangentialer Richtung bezogen die Kreisbahn erfolgt, die die Paddel
(42) ausführen.
15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Gebinde (8) in einer Fördereinrichtung, die das Gebinde (8) der Kompaktierungsvorrichtung
(1) zuführt, unter einem Winkel von 30° bis 60°, insbesondere unter einem Winkel von
45° bezogen auf die Horizontalebene entnommen wird und in dieser Orientierung in die
Paddelanordnung (4) der Kompaktierungsvorrichtung (1) hineinfällt.